Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат

.

Введение

Процесс эволюции Вселенной происходит очень медлительно. Ведь Вселенная во много раз старше астрономии и вообщем людской культуры. Зарождение и эволюция жизни на земле является только жалким звеном в эволюции Вселенной. И всё же исследования проведенные в нашем веке, приоткрыли занавес, закрывающий от нас дальнее прошедшее.

Современные астрономические наблюдения Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат свидетельствуют о том, что началом Вселенной, примерно 10 млрд годов назад, был огромный пламенный шар, раскаленный и плотный. Его состав очень прост. Этот пламенный шар был на столько раскален, что состоял только из свободных простых частиц, которые быстро двигались, сталкиваясь вместе.

В протяжении 10 млрд лет после “огромного взрыва” простейшее непонятное вещество равномерно Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат преобразовывалось в атомы, молекулы, кристаллы, породы, планетки. Рождались звезды, системы, состоящие из множества простых частиц с очень обычной организацией. На неких планетках могли появиться формы жизни.

Начало Вселенной

Вселенная повсевременно расширяется. Тот момент с которого Вселенная начала расширятся, принято считать ее началом. Тогда началась 1-ая и полная Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат драматизма эпоха в истории вселенной, ее именуют “огромным взрывом” либо английским термином Big Bang.

Под расширением Вселенной предполагается таковой процесс, когда то же самое количество простых частиц и фотонов занимают повсевременно растущий объём. Средняя плотность Вселенной в итоге расширения равномерно снижается. Из этого следует, что в прошедшем Плотность Вселенной Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат была больше, чем в текущее время. Можно представить, что в глубочайшей древности (приблизительно 10 млрд годов назад) плотность Вселенной была очень большой. Не считая того высочайшей должна была быть и температура, так высочайшей, что плотность излучения превосходила плотность вещества. По другому говоря энергия всех фотонов содержащихся в 1 куб. см была больше суммы общей Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат энергии частиц, содержащихся в 1 куб. см. На самом ранешном шаге, в 1-ые мгновения “огромного взрыва” вся материя была очень раскаленной и густой консистенцией частиц, античастиц и высокоэнергичных гамма-фотонов. Частички при столкновении с надлежащими античастицами аннигилировали, но возникающие гамма-фотоны мгновенно материализовались в частички и античастицы.

Зависимость температуры Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат Т от времени t дает нам возможность найти, что к примеру, в момент, когда возраст вселенной исчислялся всего одной десятитысячной секунды, её температура представляла один биллион Кельвинов.

Температура раскаленной плотной материи на исходном шаге Вселенной с течением времени снижалась, что и отражается в соотношении. Это означает, что снижалась средняя кинетическая Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат энергия частиц kT . Согласно соотношению hn=kT снижалась и энергия фотонов. Это может быть только в этом случае, если уменьшится их частота n. Снижение энергии фотонов во времени имело для появления частиц и античастиц методом материализации принципиальные последствия. Для того чтоб фотон перевоплотился (материализовался) в частичку и античастицу Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат с массой mo и энергией покоя moc2, ему нужно владеть энергией 2moc2 либо большей. Эта зависимость выражается так :

hn >=2moc2

С течением времени энергия фотонов снижалась, и как она свалилась ниже произведения энергии частички и античастицы (2mo c2 ), фотоны уже не способны были обеспечить появление частиц и античастиц с массой Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат mo. Так, к примеру, фотон, владеющий энергией наименьшей, чем 2.938 Мэв = 938 Мэв, не способен материализоваться в протон и антипротон, так как энергия покоя протона равна 938 мэв.

В прошлом соотношении можно поменять энергию фотонов hn кинетической энергией частиц kT ,

kT >= 2 moc2

другими словами

T >= 2 moc2 /k

Символ неравенства значит последующее: частички и Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат надлежащие им античастицы появлялись при материализации в раскаленном веществе до того времени, пока температура вещества T не свалилась ниже значения.

На исходном шаге расширения Вселенной из фотонов рождались частички и античастицы. Этот процесс повсевременно слабел, что привело к вымиранию частиц и античастиц. Так как аннигиляция может происходить при хоть Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат какой температуре, повсевременно осуществляется процесс частичка + античастица Ю 2 гамма-фотона при условии соприкосновения вещества с антивеществом. Процесс материализации гамма-фотон Ю частичка + античастица мог протекать только при довольно высочайшей температуре. Согласно тому, как материализация в итоге понижающейся температуры раскаленного вещества приостановилась. Эволюцию Вселенной принято делить на четыре эпохи : адронную, лептонную Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат, фотонную и звездную.

а) Адронная эпоха. При очень больших температурах и плотности в самом начале существования Вселенной материя состояла из простых частиц. Вещество на самом ранешном шаге состояло сначала из адронов, и потому ранешняя эпоха эволюции Вселенной именуется адронной, невзирая на то, что в то время существовали и Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат лептоны.

Через миллионную долю секунды с момента рождения Вселенной, температура T свалилась на 10 биллионов Кельвинов(1013 K). Средняя кинетическая энергия частиц kT и фотонов hn составляла около млрд эв (103 Мэв), что соответствует энергии покоя барионов. В первую миллионную долю секунды эволюции Вселенной происходила материализация всех барионов неограниченно, так же, как Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат и аннигиляция. Но по прошествии сих пор материализация барионов закончилась, потому что при температуре ниже 1013 K фотоны не обладали уже достаточной энергией для ее воплощения. Процесс аннигиляции барионов и антибарионов длился до того времени, пока давление излучения не отделило вещество от антивещества. Нестабильные гипероны (самые томные из Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат барионов) в процессе самопроизвольного распада перевоплотился в самые легкие из барионов (протоны и нейтроны). Так во вселенной пропала наибольшая группа барионов - гипероны. Нейтроны могли далее распадаться в протоны, которые дальше не распадались, по другому бы нарушился закон сохранения барионного заряда. Распад гиперонов происходил на шаге с 10-6 до 10-4 секунды.

К моменту, когда Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат возраст Вселенной достигнул одной десятитысячной секунды (10-4 с.), температура ее понизилась до 1012 K, а энергия частиц и фотонов представляла только 100 Мэв. Ее не хватало уже для появления самых легких адронов - пионов. Пионы, существовавшие ранее, распадались, а новые не могли появиться. Это значит, что к тому моменту, когда возраст Вселенной достигнул Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат 10-4 с., в ней пропали все мезоны. На этом и кончается адронная эпоха, так как пионы являются не только лишь самыми легкими мезонами, да и легчайшими адронами. Никогда после чего сильное взаимодействие (ядерная сила) не проявлялась во Вселенной в таковой мере, как в адронную эру, длившуюся всего только Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат одну десятитысячную долю секунды.

б) Лептонная эпоха. Когда энергия частиц и фотонов понизилась в границах от 100 Мэв до 1 Мэв в веществе было много лептонов. Температура была довольно высочайшей, чтоб обеспечить насыщенное появление электронов, позитронов и нейтрино. Барионы (протоны и нейтроны), пережившие адронную эру, стали по сопоставлению с лептонами и фотонами встречаться еще Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат пореже.

Лептонная эпоха начинается с распада последних адронов - пионов - в мюоны и мюонное нейтрино, а кончается через несколько секунд при температуре 1010 K, когда энергия фотонов уменьшилась до 1 Мэв и материализация электронов и позитронов закончилась. Во время этого шага начинается независящее существование электрического и мюонного нейтрино, которые мы называем “реликтовыми Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат”. Всё место Вселенной заполнилось множеством реликтовых электрических и мюонных нейтрино. Появляется нейтринное море.

в) Фотонная эпоха либо эпоха излучения. На замену лептонной эпохи пришла эпоха излучения, как температура Вселенной понизилась до 1010 K , а энергия палитра фотонов достигнула 1 Мэв, произошла только аннигиляция электронов и позитронов. Новые электронно-позитронные пары не Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат могли появляться вследствие материализации, поэтому, что фотоны не обладали достаточной энергией. Но аннигиляция электронов и позитронов длилась далее, пока давление излучения на сто процентов не отделило вещество от антивещества. Со времени адронной и лептонной эпохи Вселенная была заполнена фотонами. К концу лептонной эпохи фотонов было в два млрд раз Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат больше, чем протонов и электронов. Важной составной Вселенной после лептонной эпохи становятся фотоны, при этом не только лишь по количеству, да и по энергии.

Для того чтоб можно было ассоциировать роль частиц и фотонов во Вселенной, была введена величина плотности энергии. Это количество энергии в 1 куб.см Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат, поточнее, среднее количество (исходя из предпосылки, что вещество во Вселенной распределено умеренно). Если сложить вкупе энергию hn всех фотонов, присутствующих в 1 куб.см, то мы получим плотность энергии излучения Er . Сумма энергии покоя всех частиц в 1 куб.см является средней энергией вещества Em во Вселенной.

Вследствие расширения Вселенной снижалась плотность Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат энергии фотонов и частиц. С повышением расстояния во Вселенной вдвое, объём возрос в восемь раз. Другими словами, плотность частиц и фотонов понизилась в восемь раз. Но фотоны в процессе расширения ведут себя по другому, чем частички. В то время как энергия покоя во время расширения Вселенной не Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат изменяется, энергия фотонов при расширении миниатюризируется. Фотоны снижают свою частоту колебания, как будто “устают” с течением времени. Вследствие этого плотность энергии фотонов (Er) падает резвее, чем плотность энергии частиц (Em). Доминирование во вселенной фотонной составной над составной частиц (имеется в виду плотность энергии) в протяжении эпохи излучения уменьшалось до Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат того времени, пока не пропало вполне. К этому моменту обе составные пришли в равновесие (другими словами Er=Em). Кончается эпоха излучения и совместно с этим период “огромного взрыва”. Так смотрелась Вселенная в возрасте приблизительно 300 000 лет. Расстояния в тот период были в тыщу раз короче, чем в текущее время.

“Большой взрыв” длился сравнимо Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат недолго, всего только одну тридцатитысячную сегодняшнего возраста Вселенной. Невзирая на краткость срока, это всё же была самая славная эпоха Вселенной. Никогда после чего эволюция Вселенной не была настолько быстра, как в самом её начале, во время “огромного взрыва”. Все действия во Вселенной в тот период касались свободных Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат простых частиц, их перевоплощений, рождения, распада, аннигиляции. Не стоит забывать, что в настолько куцее время (всего только несколько секунд) из обеспеченного контраста видов простых частиц пропали практически все: одни методом аннигиляции (перевоплощение в гамма-фотоны), другие методом распада на самые легкие барионы (протоны) и на самые легкие заряженные лептоны Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат (электроны).

После “огромного взрыва” наступила длительная эпоха вещества, эра доминирования частиц. Мы называем её звездной эпохой. Она длится со времени окончания “огромного взрыва” (примерно 300 000 лет) до наших дней. По сопоставлению с периодом “огромным взрыва” её развитие представляется будто бы очень замедленным. Это происходит из-за низкой плотности и температуры. Таким макаром Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат, эволюцию Вселенной можно сопоставить с фейерверком, который окончился. Остались пылающие искры, пепел и дым. Мы стоим на остывшем пепле, вглядываемся в стареющие звезды и вспоминаем красоту и сияние Вселенной. Взрыв суперновой либо огромный взрыв галактики - жалкие явления в сопоставлении с огромным взрывом.

Рождение сверхгалактик и скоплений галактик Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат

Во время эпохи излучения длилось быстрое расширение галлактической материи, состоящей из фотонов, посреди которых встречались свободные протоны либо электроны и очень изредка - альфа-частицы. (Не нужно забывать, что фотонов было в млрд раз больше чем протонов и электронов). В период эпохи излучения протоны и электроны в главном оставались без конфигураций, уменьшалась Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат только их скорость. С фотонами дело обстояло намного труднее. Хотя скорость их осталась прежней, в течение эпохи излучения гамма-фотоны равномерно преобразовывались в фотоны рентгеновские, ультрафиолетовые и фотоны света. Вещество и фотоны к концу эпохи остыли уже так, что к каждому из протонов мог, присоединится один электрон. При всем Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат этом происходило излучение 1-го ультрафиолетового фотона (либо же нескольких фотонов света) и, таким макаром, появился атом водорода. Это была 1-ая система частиц во Вселенной.

С появлением атомов водорода начинается звездная эпоха - эпоха частиц, поточнее говоря, эпоха протонов и электронов.

Вселенная вступает в звездную эру в форме водородного газа с Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат множеством световых и ультрафиолетовых фотонов. Водородный газ расширялся в разных частях Вселенной с разной скоростью. Неодинаковой была также и его плотность. Он создавал большие сгустки, во много миллионов световых лет. Масса таких галлактических водородных сгустков была в сотки тыщ, а то и в миллионы раз больше, чем масса нашей Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат теперешней Галактики. Расширение газа снутри сгустков шло медлительнее, чем расширение разреженного водорода меж самими сгущениями. Позже из отдельных участков при помощи собственного притяжения образовались сверхгалактики и скопления галактик. Итак, наикрупнейшие структурные единицы Вселенной - сверхгалактики - являются результатом неравномерного рассредотачивания водорода, которое происходило на ранешних шагах истории Вселенной.

Рождение галактик

Колоссальные Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат водородные сгущения - эмбрионы сверх галактик и скоплений галактик - медлительно крутились. Снутри их создавались вихри, похожие на водовороты. Их поперечник достигал приблизительно 100 тыщ световых лет. Мы называем эти системы протогалактиками, т.е. эмбрионами галактик. Невзирая на свои неописуемые размеры, вихри протогалактик были всего только жалкой частью сверхгалактик и по Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат размеру не превосходили одну тысячную сверхгалактики. Сила гравитации создавала из этих вихрей системы звезд, которые мы называем галактиками. Некие из галактик до сего времени напоминают нам циклопическое завихрение.

Астрономические исследования демонстрируют, что скорость вращения завихрения предназначила форму галактики, родившейся из этого вихря. Выражаясь научным языком, скорость осевого вращения Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат определяет тип будущей галактики. Из медлительно крутящихся вихрей появились эллиптические галактики, в то время как из стремительно крутящихся родились сплющенные спиральные галактики.

В итоге силы тяготения очень медлительно крутящийся вихрь сжимался в шар либо несколько сплюнутый эллипсоид. Размеры такового правильного огромного водородного облака были от нескольких 10-ов до нескольких Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат сотен тыщ световых лет. Несложно найти, какие из водородных атомов вошли в состав рождающейся эллиптической, поточнее говоря эллипсоидальной галактики, а какие остались в галлактическом пространстве вне нее. Если энергия связи сил гравитации атома на периферии превосходила его кинетическую энергию, атом становился составной частью галактики. Это условие именуется аспектом Джинса. С Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат его помощью можно найти, в какой степени зависела масса и величина протогалактики от плотности и температуры водородного газа.

Протогалактика, которая вообщем не крутилась, становилась родоначальницей шаровой галактики. Сплющенные эллиптические галактики рождались из медлительно крутящихся протогалактик. Из-за недостаточной центробежной силы преобладала сила гравитационная. Протогалактика сжималась и плотность Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат водорода в ней росла. Как плотность достигала определенного уровня, начали выделятся и сжимается сгустки водорода. Рождались протозвезды, которые позднее эволюционировали в звезды. Рождение всех звезд в шаровой либо немного приплюснутой галактике происходило практически сразу. Этот процесс длился относительно недолго, приблизительно 100 миллионов лет. Это означает, что в эллиптических галактиках все Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат звезды примерно схожего возраста, т.е. очень старенькые. В эллиптических галактиках весь водород был исчерпан сразу в самом начале, приблизительно в первую сотую существования галактики. В протяжении следующих 99 сотых этого периода звезды уже не могли появляться. Таким макаром, в эллиптических галактиках количество межзвездного вещества ничтожно.

Спиральные галактики, в том Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат числе и наша, состоят из очень старенькой сферической составляющей ( в этом они похожи на эллиптические галактики) и из более юный плоской составляющей, находящейся в спиральных рукавах. Меж этими составляющими существует несколько переходных компонент различного уровня сплюснутости, различного возраста и скорости вращения. Строение спиральных галактик, таким макаром, труднее и разнообразнее Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат, чем строение эллиптических. Спиральные галактики не считая этого крутятся существенно резвее, чем галактики эллиптические. Не стоит забывать, что они образовались из стремительно крутящихся вихрей сверхгалактики. Потому в разработке спиральных галактик участвовали и гравитационная и центробежная силы.

Если б из нашей галактики через 100 миллионов лет после ее появления (это время формирования сферической составляющей Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат) испарился весь межзвездный водород, новые звезды не смогли бы рождаться, и наша галактика стала бы эллиптической.

Но межзвездный газ в те дальние времена не испарился, и, таким макаром гравитация и вращение могли продолжать строительство нашей и других спиральных галактик. На каждый атом межзвездного газа действовали две силы - гравитация, притягивающая Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат его к центру галактики и центробежная сила, выталкивающая его по направлению от оси вращения. В итоге газ сжимался по направлению к галактической плоскости. В текущее время межзвездный газ сконцентрирован к галактической плоскости в очень узкий слой. Он сосредоточен сначала в спиральных рукавах и представляет собой плоскую либо Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат промежную составляющую, нареченную звездным популяцией второго типа.

На каждом шаге сплющивания межзвездного газа во все более утончающийся диск рождались звезды. Потому в нашей галактике можно отыскать, как старенькые, возникшие приблизительно 10 млрд годов назад, так и звезды родившиеся не так давно в спиральных рукавах, в так именуемых ассоциациях и рассеянных скоплениях. Можно Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат сказать, что чем более сплющена система, в какой родились звезды, тем они молодее.

Заключение

Вселенная развивается и в наше время. В спиральных галактиках появляются и погибают звезды. Вселенная продолжает расширятся.

Перечень литературы

Йосип Клечек и Петр Якеш “Вселенная и земля”, © 1985 Артия, Прага.Издание на российском языке 1986.

В Эволюция вселенной. Рождение галактик - реферат.В. Кесарев “Эволюция вещества во вселенной”, © 1976 Атомиздат, Москва.



ex-10-put-these-sentences-into-the-reported-speech.html
ex-14-translate-into-english.html
ex-19-read-the-text-and-find-the-answers-to-the-following-questions.html